JP2020500632A - Inhaler - Google Patents
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Abstract
ユーザに薬剤を送達するための吸入装置は、マウスピースと、投薬チャンバと、マウスピースを投薬チャンバに接続する流路とを含んでいてもよい。投薬チャンバは、マウスピースを介してユーザに薬剤を送達するように構成されていてもよい。吸入装置は、電動振動素子と、流路を通る空気流を示す圧力信号を生成するように構成されたセンサシステムと、コントローラとを含んでいてもよい。コントローラは、センサシステム(例えば、微小電気機械(MEMS)圧力センサ)から圧力信号を受信するように構成されていてもよい。コントローラは、吸入検出手順を実行して複数の成功した吸入を判定するように構成されていてもよい。例えば、コントローラは、複数の成功した吸入に基づいて電動振動素子の動作のタイミングを制御するためのトリガ信号を生成して投薬チャンバ内に薬剤を放出させるように構成されていてもよい。【選択図】図1AAn inhalation device for delivering a medicament to a user may include a mouthpiece, a dosing chamber, and a flow path connecting the mouthpiece to the dosing chamber. The dosing chamber may be configured to deliver the medicament to the user via the mouthpiece. The inhalation device may include a motorized oscillating element, a sensor system configured to generate a pressure signal indicative of airflow through the flow path, and a controller. The controller may be configured to receive a pressure signal from a sensor system (eg, a micro-electro-mechanical (MEMS) pressure sensor). The controller may be configured to perform an inhalation detection procedure to determine a plurality of successful inhalations. For example, the controller may be configured to generate a trigger signal to control the timing of the operation of the electrically powered oscillating element based on the plurality of successful inhalations to release the medicament into the dosing chamber. [Selection diagram] FIG. 1A
Description
本出願は、2016年12月9日に出願された米国仮特許出願第62/432,237号の利益を主張し、その開示内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 62 / 432,237, filed December 9, 2016, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
定量吸入器(MDI)、乾燥粉末吸入器、ジェットネブライザ、および超音波ネブライザは、喘息および慢性閉塞性肺疾患(COPD)のような呼吸器疾患を治療するための薬剤送達システムである。MDIは、「プレス・アンド・ブレス」薬剤送達機構を利用してもよく、それによって、ユーザは、エアロゾル化された1服分の薬剤を放出するためにキャニスタを押して、装置上のマウスピースから薬剤を吸入する。薬剤の全用量が確実に受け取られるようにするために、MDIは、吸入器からの薬剤の放出を自分自身の吸入のタイミングに合わせるようユーザに求めることがある。したがって、MDIは、薬剤キャニスタを押圧したときに、ユーザが吸入のタイミングを適切かつ一貫して合わせることができない場合に、誤操作となることがある。 Metered dose inhalers (MDIs), dry powder inhalers, jet nebulizers, and ultrasonic nebulizers are drug delivery systems for treating respiratory diseases such as asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The MDI may utilize a "press and breath" drug delivery mechanism whereby a user presses a canister to release a dose of aerosolized drug and from a mouthpiece on the device. Inhale the drug. To ensure that the entire dose of drug is received, the MDI may require the user to time the release of the drug from the inhaler with his own inhalation. Therefore, the MDI may be erroneously operated when the user cannot properly and consistently adjust the inhalation timing when pressing the medicine canister.
乾燥粉末吸入器のような他のタイプの吸入器は、呼吸作動式であってもよく、薬剤送達機構を作動させて、ユーザが薬剤を受け取ることができるようにするために、装置内における十分な空気流の生成をユーザの能力に頼ってもよい。ユーザの吸入が弱すぎる場合、装置は、薬剤の全用量をエアロゾル化することができないことがある。したがって、ユーザが限定的な肺容量および/または肺機能を有する場合、適切な1服分の薬剤を送達する呼吸作動式吸入器の能力は損なわれかもしれない。 Other types of inhalers, such as dry powder inhalers, may be breath actuated and provide sufficient drug in the device to activate the drug delivery mechanism and allow the user to receive the drug. The generation of a good airflow may depend on the ability of the user. If the user's inhalation is too weak, the device may not be able to aerosolize the full dose of the drug. Thus, if a user has limited lung capacity and / or function, the ability of a breath-actuated inhaler to deliver an appropriate dose of medication may be compromised.
ジェットネブライザは、ユーザが自分自身の通常の呼吸パターンを使用して薬剤を受け取ることを可能にし、したがって、強制的な吸入を必要とせずに薬剤を送達することができる。しかしながら、ジェットネブライザはしばしば非効率的である。装置は、単一の吸気努力の間に吸入され得るよりも多くの薬剤を噴霧することがある。したがって、噴霧化された薬剤のかなりの部分が、ユーザの呼吸パターンの呼気サイクル中に失われるかもしれない。 The jet nebulizer allows a user to receive medication using his or her own normal breathing pattern, and thus can deliver medication without the need for forced inhalation. However, jet nebulizers are often inefficient. The device may spray more medicament than can be inhaled during a single inspiratory effort. Thus, a significant portion of the nebulized medication may be lost during the expiratory cycle of the user's breathing pattern.
ユーザに薬剤を送達するための吸入装置は、マウスピースと、投薬チャンバと、マウスピースを投薬チャンバに接続する流路とを含んでいてもよい。投薬チャンバは、マウスピースを介してユーザに薬剤を送達するように構成されていてもよい。吸入装置は、電動振動素子と、流路を通る空気流を示す圧力信号を生成するように構成されたセンサシステムと、コントローラとを含んでいてもよい。コントローラは、センサシステムから圧力信号を受信するように構成されていてもよい。センサシステムは、大気圧センサ(例えば、微小電気機械(MEMS)圧力センサ)および/または差圧センサを含んでいてもよい。圧力信号は、絶対的な空気圧測定値を含んでいてもよい。コントローラは、さらに、圧力信号を使用してフロー信号を生成するように構成されていてもよく、ここで、フロー信号は、圧力信号の平均出力である。コントローラは、ユーザ活動がない期間(例えば、呼吸と呼吸の間)に圧力信号を使用して大気圧を連続的に決定し、経時的に平均大気圧を決定し、平均大気圧をメモリに記憶するように構成されていてもよい。 An inhalation device for delivering a medicament to a user may include a mouthpiece, a dosing chamber, and a flow path connecting the mouthpiece to the dosing chamber. The dosing chamber may be configured to deliver the medicament to the user via the mouthpiece. The inhaler may include a motorized oscillating element, a sensor system configured to generate a pressure signal indicative of airflow through the flow path, and a controller. The controller may be configured to receive the pressure signal from the sensor system. The sensor system may include an atmospheric pressure sensor (eg, a micro-electro-mechanical (MEMS) pressure sensor) and / or a differential pressure sensor. The pressure signal may include an absolute air pressure measurement. The controller may be further configured to generate a flow signal using the pressure signal, wherein the flow signal is an average output of the pressure signal. The controller determines the atmospheric pressure continuously using the pressure signal during periods of no user activity (e.g., between breaths), determines the average atmospheric pressure over time, and stores the average atmospheric pressure in memory. It may be configured to do so.
コントローラは、吸入検出手順を実行して複数の成功した吸入を判定するように構成されていてもよい。コントローラは、振動素子を作動および非作動にするように構成されていてもよい。例えば、コントローラは、複数の成功した吸入に基づいて電動振動素子の動作のタイミングを制御するためのトリガ信号を生成して投薬チャンバ内に、および患者に向けて薬剤を放出させるように構成されていてもよい。 The controller may be configured to perform an inhalation detection procedure to determine a plurality of successful inhalations. The controller may be configured to activate and deactivate the vibrating element. For example, the controller is configured to generate a trigger signal to control the timing of the operation of the electrically powered oscillating element based on the plurality of successful inhalations to release the medicament into the dosing chamber and toward the patient. You may.
例えば、コントローラは、フロー信号の第1のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を上回ったかどうかを判定し、フロー信号の第1のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を上回った場合に作動状態になるように構成されている。コントローラは、作動状態になるときにタイマを始動させるように構成されていてもよい。作動状態において、コントローラは、フロー信号の第1のサイクルを使用して吸入ボリューム(流路を通る空気のボリューム)を計算し、第1のサイクルの吸入ボリュームが吸入ボリューム閾値を超えたことを判定し、フロー信号の第1のサイクルの圧力測定値が大気圧の閾値内に戻ったことを判定し、フロー信号の第2のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を超えたことを判定するとともに、フロー信号の第2のサイクルの圧力測定値が圧力閾値を超えたことを判定し、所定の勾配閾値を超えているフロー信号の第2のサイクルの勾配と、所定の勾配閾値を超えているフロー信号の第2のサイクルの圧力測定値とに基づいてトリガ信号を生成し、電動振動素子に投薬チャンバ内への、および患者に向けての薬剤の放出を行わせるように構成されている。コントローラは、吸入ボリュームが吸入ボリューム閾値を超えない場合、または吸入勾配が所定の勾配閾値を超えない場合に、作動状態を抜けるように構成されていてもよい。 For example, the controller determines whether the slope of the first cycle of the flow signal is above a predetermined slope threshold, and activates if the slope of the first cycle of the flow signal is above the predetermined slope threshold. It is configured as follows. The controller may be configured to start a timer when it becomes active. In operation, the controller uses the first cycle of the flow signal to calculate the suction volume (volume of air passing through the flow path) and determine that the first cycle suction volume exceeds the suction volume threshold. And determining that the pressure measurement in the first cycle of the flow signal has returned to within the atmospheric pressure threshold, determining that the slope of the second cycle of the flow signal has exceeded a predetermined slope threshold, It is determined that the pressure measurement of the second cycle of the flow signal has exceeded the pressure threshold, and the slope of the second cycle of the flow signal exceeding the predetermined slope threshold and the flow exceeding the predetermined slope threshold. A trigger signal is generated based on the pressure measurement of the second cycle of the signal and the motorized vibration element is configured to cause release of the medicament into the dosing chamber and toward the patient. To have. The controller may be configured to exit the activation state if the suction volume does not exceed the suction volume threshold or if the suction gradient does not exceed the predetermined gradient threshold.
コントローラは、フロー信号の第1のサイクルを使用してユーザ吸入を確認し、フロー信号の第2のサイクルを使用して1服分の薬剤を含むブリスターパックを前進させ、フロー信号の第3のサイクルを使用してトリガ信号を生成し、電動振動素子にブリスターパックから投薬チャンバ内への1服分の薬剤の放出を行わせるように構成されていてもよい。コントローラは、ユーザ吸入を確認し、フロー信号の第1のサイクルを使用して1服分の薬剤を含むブリスターパックを前進させ、フロー信号の第2のサイクルを使用してトリガ信号を生成し、電動振動素子にブリスターパックから投薬チャンバ内への1服分の薬剤の放出を行わせるように構成されていてもよい。 The controller confirms user inhalation using the first cycle of the flow signal, advances the blister pack containing the dose of medication using the second cycle of the flow signal, and uses the third cycle of the flow signal. The cycle may be used to generate a trigger signal to cause the motorized oscillating element to release a dose of medicament from the blister pack into the dosing chamber. The controller confirms the user inhalation, advances the blister pack containing the dose of medicament using the first cycle of the flow signal, and generates a trigger signal using the second cycle of the flow signal; The electric vibration element may be configured to release one dose of the medicine from the blister pack into the administration chamber.
図1Aは、吸入装置の一例の正面斜視図である。 FIG. 1A is a front perspective view of an example of the inhaler.
図1Bは、図1Aに示した吸入装置の一例の側面斜視図である。 FIG. 1B is a side perspective view of an example of the inhaler shown in FIG. 1A.
図2は、吸入装置の一例のブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram of an example of the inhaler.
図3は、吸入装置の一例の内部透視図である。 FIG. 3 is an internal perspective view of an example of the inhaler.
図4は、制御回路が吸入装置から受信する圧力信号の一例の図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a pressure signal received by the control circuit from the inhaler.
図5は、吸入装置を含むシステムの一例の図である。 FIG. 5 is a diagram of an example of a system including an inhaler.
図6は、吸入装置によって実行される吸入検出手順の一例のフロー図である。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an inhalation detection procedure performed by the inhaler.
[詳細な説明]
本開示は、吸入装置に関する器具、システム、および方法について説明する。吸入装置は、ユーザの呼吸パターンに基づいて薬剤の放出を作動させてもよく、呼吸パターンは、自然の吸気および呼気パターンであってもよい。薬剤は、ブリスターストリップに保存された乾燥粉末の形態であってもよい。乾燥粉末薬剤の各用量は、ブリスターストリップ内の特定のブリスターに保存されていてもよい。吸入装置は、潮流吸入器と呼ぶことができ、放出された薬剤の少なくともかなりの部分が吸入中に吸入されるように、ユーザの吸入中に薬剤の放出を合わせるように構成されていてもよい。したがって、吸入装置は、MDIのような他の装置に関連することがあるユーザエラーを低減または排除しながら、ユーザに薬剤を効率的に送達するように構成されていてもよい。
[Detailed description]
The present disclosure describes instruments, systems, and methods for inhalation devices. The inhalation device may activate the release of the drug based on the user's breathing pattern, and the breathing pattern may be a natural inspiration and expiration pattern. The drug may be in the form of a dry powder stored on a blister strip. Each dose of the dry powder medicament may be stored in a specific blister within the blister strip. The inhalation device may be referred to as a tidal inhaler and may be configured to coordinate the release of the drug during inhalation by the user such that at least a substantial portion of the released drug is inhaled during inhalation. . Accordingly, the inhalation device may be configured to efficiently deliver medication to a user while reducing or eliminating user errors that may be associated with other devices such as MDIs.
図1Aは、吸入装置100の一例の正面斜視図である。図1Bは、図1Aに示した吸入装置100の一例の側面斜視図である。吸入装置100は、活性乾燥粉末吸入器であってもよい。吸入装置100は、複数の周期的な呼吸(例えば、吸入装置100に対する連続的な吸い込みおよび吐き出し)および/または「パイプ喫煙」呼吸(例えば、吸入装置100を介した連続的な吸い込み、および装置100から離れたユーザの口からの吐き出し)により、薬剤の呼吸活性化投薬を提供してもよい。吸入装置100は、本体102および薬剤カートリッジ104を含んでいてもよい。本体102は、例えば、薬剤カートリッジ104を本体102から取り外して交換することができるように、薬剤カートリッジ104と結合していてもよい。薬剤カートリッジ104は、複数の用量の薬剤(例えば、30服分)を含んでいてもよい。薬剤カートリッジ104は、薬剤を使い切ったときに取り外されて交換されてもよく、新しい薬剤カートリッジを吸入装置100の本体102に取り付けてもよい。したがって、本体102は、複数の薬剤カートリッジ104と共に使用されてもよい。
FIG. 1A is a front perspective view of an example of the
本体102は、吸入装置100の内部構成要素のうちの1つ以上を含んでいてもよい。例えば、本体102は、吸入装置100のための制御回路、メモリ、通信回路、ユーザインタフェースおよび/または電源を含んでいてもよい。本体102は、ユーザが吸入装置100をオン/オフするための電源ボタン108を含んでいてもよい。本体102は、吸入装置100の電源の充電、吸入装置100へのデータの転送および/または吸入装置100からのデータの転送のために使用することができる電力および/またはデータポート116を含んでいてもよい。また、本体102は、電力および/またはデータポート116とは反対側に、追加の電力および/またはデータポート(図示せず)を含んでいてもよい(例えば、ポート116をデータのために使用しながらポート116とは反対側の他のポートを電力のために使用してもよく、またはその逆であってもよい)。本体102は、本体102と薬剤カートリッジ104とが結合されたときに薬剤カートリッジ104を介して情報を提示するグラフィカルユーザインタフェース106を含んでいてもよい。本体102は、例えば、薬剤カートリッジ104が薬剤を使い切ったときに薬剤カートリッジ104を本体102から解放するために使用される解放機構112を含んでいてもよい。
The
薬剤カートリッジ104は、マウスピース114を含んでいてもよい。薬剤カートリッジ104は、吸い込み/吐き出しポート110をさらに含んでいてもよく、これは、マウスピース114と吸い込み/吐き出しポート110との間の空気の流れ(薬剤カートリッジ104(その内部に格納されている薬剤)を通る空気の流れ)を可能にする。したがって、ユーザがマウスピース114を介して吸い込むと、空気がポート110に流入し、ユーザがマウスピース114を介して吐き出すと、空気がポート110から流出する。その結果、吸入装置100は潮流吸入器として動作することでき、この場合、ユーザは、薬剤を受け取るために、吸入装置100を介した吸い込みと吸入装置100への吐き出しとを行う。また、吸入装置100は「パイプ」吸入器として動作することができ、この場合、ユーザは、吸入装置100を介して吸い込むが、マウスピースを口から離して吐き出す。例えば、吸入装置100(例えば、薬剤カートリッジ104)は、吸い込み/吐き出しポート110およびマウスピース114を介したユーザの吸い込みを可能にするとともに、マウスピース114および吸い込み/吐き出しポート110を介したユーザの吐き出しを妨げる一方向弁を含んでいてもよい。1つ以上の例において、吸入装置100は、例えば、一方向弁の動作を設定することによって、潮流吸入器として、またはパイプ吸入器として動作するように構成されていてもよい。最後に、本体102は、例えば、図1A〜図1Bに示すように、吸い込み/吐き出しポート110を収容するための凹部を含んでいてもよい。
図2は、吸入装置200の一例のブロック図である。吸入装置200は、図1A〜Bの吸入装置100の一例であってもよい。吸入装置200は、制御回路201、メモリ202、電源203、通信回路204、センサシステム205、ユーザインタフェース206、ブリスターストリップ前進機構207、薬剤カートリッジインタフェース208および振動素子209を含んでいてもよい。制御回路201は、プロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ)、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、または任意の適切なコントローラもしくは処理装置のうちの1つ以上を含んでいてもよい。
FIG. 2 is a block diagram of an example of the
制御回路201は、吸入装置200の1つ以上の構成要素の動作を制御するように構成されていてもよい。例えば、制御回路201は、センサシステム205から圧力信号を受信するように構成されていてもよい。制御回路201は、振動素子209を作動および非作動にするように構成されていてもよい。制御回路201は、複数の成功した吸入を判定するための吸入検出手順(例えば、吸入検出手順500)を実行するように構成されていてもよい。制御回路201は、複数の成功した吸入に基づいて、薬剤を吸入装置200の投薬チャンバ内に放出し、かつ患者に向けて放出するために、電動振動素子209の動作のタイミングを制御するためのトリガ信号を生成するように構成されていてもよい。
The
メモリ202は、例えば、吸入装置200の動作設定、センサデータ等の記憶および/または検索のために、制御回路201に通信可能に接続されていてもよい。メモリ202は、外部IC(Integrated Circuit)として実現されていてもよいし、制御回路201の内部回路として実現されていてもよい。電源203は、制御回路201および吸入装置200の他の低電圧回路または高電圧回路(例えば、振動素子209)に電力を供給するための直流(DC)供給電圧Vccを生成してもよい。通信回路204は、有線および/または無線の通信回路を含んでいてもよい。通信回路204は、例えば、アンテナ(図示せず)を介して、ラジオ周波数(RF)信号を送信および/または受信するために使用されてもよい。無線通信回路204は、例えば、RF受信機、RF送信機および/またはRFトランシーバを含んでいてもよい。通信回線204は、Wi−Fi、Bluetooth(登録商標)(例えば、Bluetooth Low Energy)、ZIGBEE(登録商標)、Threadのような専用通信プロトコルおよび/または別の専用プロトコルを介して送信してもよい。
The
センサシステム205は、微小電気機械(MEMS)圧力センサのような1つ以上の大気圧センサを含んでいてもよい。MEMS圧力センサは、小型かつ低コストなセンサを提供することができるが、いくつかのMEMS圧力センサは「雑音が多い」ことがある。このため、吸入装置200は、例えば、図4〜図6を参照して説明するように、センサシステム205から受信した圧力信号を使用して複数の計算を実行して、ユーザが吸入装置200を介して呼吸しているかどうかを正確に判定してもよい。これの代わりに、またはこれに追加して、センサシステム205は、1つ以上の差圧センサを含んでいてもよい。
Sensor system 205 may include one or more atmospheric pressure sensors, such as a micro-electro-mechanical (MEMS) pressure sensor. Although MEMS pressure sensors can provide small and low cost sensors, some MEMS pressure sensors can be "noisy." For this reason, the
センサシステム205の少なくとも一部は、マウスピースと吸入装置200の吸い込み/吐き出しポートとの間の流路と流体連通していてもよい。例えば、センサシステム205は、吸入装置の本体内に配置されていてもよく、マウスピースと薬剤カートリッジの吸い込み/吐き出しポートとの間の流路と流体連通していてもよい。例えば、本体はポート(例えば、ポート318)を含んでいてもよく、薬剤カートリッジは、マウスピースと薬剤カートリッジの吸い込み/吐き出しとの間に存在するポート(例えば、ポート316)を含んでいてもよい。本体のポートと薬剤カートリッジのポートとの組み合わせにより、センサシステム205と流路との間の流体連通を実現することができる。これの代わりに、またはこれに追加して、センサシステム205は、センサシステム205および薬剤カートリッジの流路に接続されたチューブを使用することによって流体連通してもよい。
At least a portion of the sensor system 205 may be in fluid communication with the flow path between the mouthpiece and the suction / discharge port of the
センサシステム205は、吸入装置200の流路を通る空気流を示す圧力信号を生成するように構成されていてもよい。センサシステム205は、圧力信号を制御回路201に提供することができる。圧力信号は、絶対的な空気圧測定値および/またはフィルタ処理されていない圧力測定値(例えば、ゲージ圧)を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、センサシステム205は、吸入装置の流路内の圧力を測定するために使用される1つ以上の圧力センサと、大気圧の測定に特化した1つ以上の圧力センサとを含んでいてもよい。
Sensor system 205 may be configured to generate a pressure signal indicative of airflow through the flow path of
ユーザインタフェース206は、ディスプレイ(例えば、グラフィカルユーザインタフェース106)および1つ以上の作動装置(例えば、電源ボタン108)を含んでいてもよい。ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)スクリーンを含んでいてもよい。ディスプレイは、1つ以上の光源(例えば、白色バックライトLED)によってバックライトされてもよい。ディスプレイは、例えば、投薬情報(例えば、投薬リマインダ、投薬完了/未完サイン、投薬進捗サイン、投薬カウンタ等)、薬剤カートリッジ情報(例えば、薬剤、残り用量、有効期限、薬剤カートリッジ取り付けメッセージ等)、バッテリ充電レベル、通信およびデータ転送情報のような、患者フィードバック情報および/または吸入装置200の動作特性を表示するように構成されていてもよい。
吸入装置200は、発光ダイオード(LED)210または有機LED(OLED)スクリーンのような1つ以上のインジケータを含んでいてもよい。LED210は、異なる色の複数のLEDを含んでいてもよい。制御回路201は、LED210を動作(例えば、点灯、点滅等)させることによって、ユーザに情報を知らせるように構成されていてもよい。例えば、制御回路201は、特定の色(例えば、青色)のLEDを点灯させることにより、吸入が検出されたことを知らせてもよい。制御回路201は、別の色(例えば、緑色)のLEDを点灯させることにより、投薬が完了したことを知らせてもよい。制御回路は、さらに別の色(例えば、オレンジ色)のLEDを点灯させることにより、エラーがあることを知らせてもよい。制御回路は、LEDを動作させることにより、吸入装置200の状態を知らせる、および/または装置200の特定の動作を知らせてもよい(例えば、振動素子209が作動したときに、LEDを点灯または点滅させる)。いくつかの例において、制御回路200は、ユーザに対する吸い込みの合図としてLEDを点灯(または点滅等)させ、投薬が完了してユーザが吸い込みを終えるときにLEDの点灯を停止させてもよい。
吸入装置200は、ブリスターストリップに包装された薬剤を含んでいてもよい。したがって、吸入装置200のブリスターストリップ前進機構207は、ブリスターストリップを前進させて、患者に送達するための1服分の薬剤を準備するように構成されていてもよい。例えば、ブリスターストリップは、カバー(例えば、一片のアルミニウム、紙および/またはプラスチック)で封止された複数のブリスター(例えば、ディンプル)を含んでいてもよく、1つまたは複数のブリスターは、ユーザのための1服分の薬剤に相当する。ブリスターストリップ前進機構207は、カバーを取り外してブリスター内の薬剤を露出させ、ブリスターをユーザへの送達のための位置に移動させるように構成されていてもよい。本明細書でより詳細に説明するように、ブリスターストリップ前進機構207は、ブリスターを投薬チャンバおよび/または振動素子209に隣接する位置に移動させてもよい。振動素子209は、薬剤が投薬チャンバノズルを通って流路に到達してユーザに吸入されるように、薬剤を振動および/または音響的に浮揚させてブリスターから吸入装置200の投薬チャンバ内へと向かわせるように構成されていてもよい。振動素子209は、例えば、圧電トランスデューサを含んでいてもよい。
薬剤カートリッジインタフェース208は、本質的に、機械的および/または電気的であってもよい。薬剤カートリッジインタフェース208は、吸入装置200の本体と薬剤カートリッジ(例えば、吸入装置100の本体102と薬剤カートリッジ104)との間の確実な接続を形成するように構成されていてもよい。薬剤カートリッジインタフェース208は、薬剤カートリッジが吸入装置200の本体に適切に接続されていることを示す信号を制御回路201に提供するセンサを含んでいてもよい。また、薬剤カートリッジインタフェース208は、内部メモリを含んでいてもよく、例えば、投薬情報(例えば、残りの投薬回数)等のカートリッジ情報を記憶していてもよい。
The
図3は、吸入装置300の一例の内部透視図である。吸入装置300は、吸入装置100および/または吸入装置200の一例であってもよい。吸入装置は、振動素子302、ブリスター304、薬剤305、投薬チャンバ306、吸入装置のマウスピース314と吸い込み/吐き出しポート310との間の流路308、センサシステム312および/または1つ以上の投薬チャンバノズル320を含んでいてもよい。空気は、吸い込み/吐き出しポート310から入り、流路308を通って、吸入装置のマウスピースから出ていくこともできるし、その逆に移動することもできる。振動素子302は、圧電トランスデューサを含んでいてもよい。
FIG. 3 is an internal perspective view of an example of the
吸入装置300は、本体および薬剤カートリッジを含んでいてもよい。本体は、センサシステム312および振動素子302を含んでいてもよい。薬剤カートリッジは、マウスピース314、ブリスター304、薬剤305、投薬チャンバ306および1つ以上の投薬チャンバノズル320、吸い込み/吐き出しポート310および流路308を含んでいてもよい。図3では、吸入装置300の本体と薬剤カートリッジとの区別を助けるために、異なるハッシュタイプが使用されている。
センサシステム312は、センサシステム全体であってもよく、センサシステム全体の一部であってもよい。センサシステム312は、例えば、センサ312によって流路308を通る空気流を示す信号が生成されるように、流路308と流体連通して配置されていてもよい。例えば、薬剤カートリッジはポート316(例えば、穴)を含んでいてもよく、本体もポート318(例えば、穴)を含んでいてもよい。ポート316,318は、センサシステム312と流路308との間の流体連通を実現する。センサシステム312は、吸入装置300の制御回路(図示せず)に圧力信号を提供することができ、これは、例えば、吸入装置300を介してユーザがいつ吸い込みおよび/または吐き出しを行ったのかを判定するために使用されてもよい。例えば、吸い込み/吐き出しポート310は、流路内の圧力変化を決定するために使用される、流路を通る空気流に対する既知の抵抗を規定するであろう制限を作り出す。圧力変化は、センサシステム312によって検出され、圧力信号として出力されてもよい。
The
吸入装置300の制御回路は、例えば、本明細書でより詳細に説明するように、ユーザに薬剤を送達するかどうかを判定してもよい。制御回路は、例えば、ブリスターストリップ前進機構を介して薬剤のブリスターパックを前進させることによって、患者に送達するためのブリスター内に存在する1服分の薬剤を準備してもよい。ブリスター304が投薬チャンバ306の下方(例えば、振動素子302の隣)に位置しているとき、制御回路は、トリガ信号を生成することにより振動素子302の動作のタイミングを制御し、投薬チャンバ306内に薬剤305を放出させてもよい。例えば、振動素子302は、投薬チャンバ306の側壁を振動および撹拌させてもよく、投薬チャンバ306は、薬剤305をブリスター304の外へと押し出してもよい。振動素子302は、投薬チャンバ306を音響的に励起してもよく、これにより、例えば、投薬チャンバノズル314の両側にシンセティックジェットを誘起してもよい。内部ジェットは、投薬チャンバ306内で薬剤305を混合または撹拌するとともに、投薬チャンバノズル320および流路308を経由した吸入装置300のマウスピース314への薬剤305の輸送を外部ジェットに行わせてもよい。したがって、制御回路は、ユーザがマウスピース314を介して吸入している間に振動素子302が投薬チャンバ306内への薬剤305の放出を生じさせるように、振動素子302の動作のタイミングをとってもよい。
The control circuit of the
図4は、吸入装置のセンサシステムから受け取った圧力信号を使用する吸入装置(例えば、吸入装置100、吸入装置200および/または吸入装置300)の制御回路によって決定される信号の一例の図400である。図400は、フロー信号402、圧力変化率(例えば、勾配)信号404、ボリューム信号406、および吸入装置の状態を表す信号408を含んでいてもよい。
FIG. 4 is a diagram 400 of an example of a signal determined by a control circuit of an inhaler (eg,
センサシステムは、未加工の圧力信号(図示せず)を生成し、未加工の圧力信号を吸入装置の制御回路に提供してもよい。未加工の圧力信号は、絶対圧力(例えば、単位はパスカル)であってもよい。制御回路は、センサシステムから未加工の圧力信号を受信してもよい。制御回路は、非活動期間中(例えば、装置に対してユーザが吸い込みも吐き出しも行っていないとき)に、未加工の圧力信号を使用して大気圧レベル(図示せず)を決定してもよい。例えば、制御回路は、未加工の圧力信号を経時的に平均化したり、未加工の圧力信号にローパスフィルタを適用したり、あるいはこれらと同様の手法によって、大気圧を決定してもよい。制御回路は、連続的に大気圧を決定してもよいし、勾配信号404が所定の勾配閾値を超えていると判定した後に大気圧を決定してもよい。大気圧レベルは、他の計算のために圧力のゼロレベルを決定するために使用されてもよい。
The sensor system may generate a raw pressure signal (not shown) and provide the raw pressure signal to a control circuit of the inhaler. The raw pressure signal may be an absolute pressure (eg, in Pascal). The control circuit may receive a raw pressure signal from the sensor system. The control circuit may also use the raw pressure signal to determine an atmospheric pressure level (not shown) during periods of inactivity (eg, when the user is not inhaling or exhaling the device). Good. For example, the control circuit may determine the atmospheric pressure by averaging the raw pressure signal over time, applying a low pass filter to the raw pressure signal, or a similar technique. The control circuit may determine the atmospheric pressure continuously, or may determine the atmospheric pressure after determining that the
制御回路は、非対称の吸い込み/吐き出し気道抵抗を考慮することと、適度に健康な呼気(p>patm)、および呼気圧力が大気圧に近いCOPDまたは「パイプ喫煙」呼気とは異なる呼気信号を見分けることとによって、大気圧を決定してもよい(例えば、「パイプ喫煙」が発生したときは、吸入装置への吐き出しがないので、呼気圧力は圧力センサの雑音値に近くなる)。 The control circuit takes into account asymmetric inhalation / exhalation airway resistance and generates a reasonably healthy exhalation (p> patm ) and an exhalation signal that differs from COPD or “pipe smoking” exhalation where exhalation pressure is close to atmospheric pressure. By discrimination, the atmospheric pressure may be determined (e.g., when "pipe smoking" occurs, there is no exhalation to the inhaler, so the exhalation pressure will be close to the noise value of the pressure sensor).
制御回路は、例えば、未加工の圧力信号および大気圧を使用して、フィルタ処理されていない圧力信号(図示せず)を生成してもよく、その結果、制御回路は、大気圧の変化を考慮に入れることができる。フィルタ処理されていない圧力信号は、ゲージ圧力と呼ばれることがある。例えば、制御回路は、未加工の圧力信号から大気圧レベルを減算することによってフィルタ処理されていない圧力信号を生成することができ、その結果、他の計算を行うときに大気圧の変化が考慮される。したがって、フィルタ処理されていない圧力信号は、例えば、任意の大気圧変化とは無関係に、吸入装置を通る(例えば、吸入装置の流路を通る)空気流を示すことができる。例えば、フィルタ処理されていない圧力信号は、乱気流式(ゲージ圧力=(フロー速度×フロー抵抗)2)によって、フロー速度に関連するゲージ圧力を提供することができる。 The control circuit may generate an unfiltered pressure signal (not shown), for example, using the raw pressure signal and the atmospheric pressure, so that the control circuit detects the change in atmospheric pressure. Can be taken into account. The unfiltered pressure signal is sometimes called the gauge pressure. For example, the control circuit can generate an unfiltered pressure signal by subtracting the atmospheric pressure level from the raw pressure signal so that atmospheric pressure changes are taken into account when performing other calculations. Is done. Thus, the unfiltered pressure signal can be indicative of the airflow through the inhaler (eg, through the flow path of the inhaler) independent of, for example, any atmospheric pressure changes. For example, the unfiltered pressure signal can provide a gauge pressure related to flow rate by a turbulence equation (gauge pressure = (flow rate × flow resistance) 2 ).
制御回路は、フロー信号402を生成してもよい。フロー信号402は、フィルタ処理されていない圧力信号の「低ノイズ」版であってもよい。したがって、フロー信号402は、圧力信号であってもよい。制御回路は、フィルタ処理されていない圧力信号を経時的に平均化したり、フィルタ処理されていない圧力信号にローパスフィルタを適用したり、フィルタ処理されていない圧力信号に適応フィルタアルゴリズムを適用したり、同様の手法を用いたりすることによって、フロー信号402を生成してもよい。例えば、制御回路は、フィルタ処理されていない圧力信号をサンプリングレート(例えば、100Hz)でサンプリングして、フロー信号402を生成してもよい。したがって、制御回路は、フィルタ処理されていない圧力信号を経時的にサンプリングすることによって、フィルタ処理されていない圧力信号を使用してフロー信号402を生成してもよく、その結果、フロー信号402は、フィルタ処理されていない圧力信号の平均出力となる。いくつかの実施形態において、制御回路は、流路の抵抗を考慮しながらフィルタ処理されていない圧力信号をサンプリングすることによってフロー信号402を決定し、フロー信号402を決定するためにサンプルを経時的に加算してもよい。さらに、制御回路は、フロー信号402を生成する際に、フィルタ処理されていない圧力信号を流路(例えば、吸い込み/吐き出しポート)に関連する抵抗係数で非線形にスケーリングしてもよい。
The control circuit may generate the
制御回路は、フロー信号402(および/または未加工の圧力信号またはフィルタ処理されていない圧力信号)を使用して、1つ以上の測定基準(metrics)を求めてもよい。制御回路は、例えば、フロー信号402および時間に基づいて、圧力変化率(例えば、勾配)信号404を決定してもよい。制御回路は、例えば、フロー信号402、時間、流路に関連するフロー抵抗および大気圧を使用して、ボリューム信号406を決定してもよい。ボリューム信号406は、ユーザが吸入装置のマウスピースを介して移動させる空気のボリュームを示すことができる。制御回路は、未加工の圧力信号、フィルタ処理されていない圧力信号、フロー信号402、勾配信号404、ボリューム信号406、大気圧(例えば、平均大気圧)および/または任意の他の信号(未加工の圧力信号、フィルタ処理されていない圧力信号および/またはフロー信号402を使用して導出されたもの)をメモリに格納してもよい。
The control circuit may use the flow signal 402 (and / or the raw or unfiltered pressure signal) to determine one or more metrics. The control circuit may determine a pressure change rate (eg, gradient) signal 404 based on, for example, the
フロー信号402は、サイクル412Aおよび412Bのような複数のサイクルによって規定されていてもよい。フロー信号402のサイクルは、例えば、周期的な呼吸を行う場合、負圧部分(例えば、負ゲージ圧部分)および正圧部分(例えば、正ゲージ圧部分)を含んでいてもよい(例えば、パイプ喫煙が行われる場合は負の部分のみを参照)。例えば、フロー信号402のサイクルは、フロー信号402が負圧になるゼロクロスで始まり、ゼロを跨いで正圧となった後に再びゼロに戻ってもよい(例えば、その後に再び負圧になる前に)。フロー信号402のサイクルの負圧部分およびフロー信号402の同じサイクルの正圧部分は、非対称であってもよい(例えば、吸い込みと同じ流れの対応する吐き出しとは、圧力が異なっていてもよい)。例えば、正圧部分(例えば、吸入装置を通る吐き出しによって生じさせられる)は、フロー信号402のサイクルの負圧部分(例えば、吸入装置を通る吸い込みによって生じさせられる)よりも大きくてもよい。
制御回路は、未加工の圧力信号、フィルタ処理されていない圧力信号、フロー信号402、勾配信号404、ボリューム信号406、大気圧測定値および/または他の任意の信号(未加工の圧力信号を使用して導出されたもの)のうちの1つ以上を使用して、ユーザが吸い込みおよび/または吐き出しを行っているかどうかを判定してもよい。例えば、制御回路は、勾配信号404、ボリューム信号406および/またはフロー信号402に基づいて、ユーザの成功した吸入を判定してもよい。典型的に、成功した吸入は、例えば、環境変化(例えば、天候、高度変化等による環境変化)よりも大きな圧力変化率、および相対的な総ボリュームによって特徴付けられる。
The control circuit may include a raw pressure signal, an unfiltered pressure signal, a
(例えば、本明細書に記載されるように、)吸入装置の状態を表す信号408は、吸入装置の種々の状態を表す階段を含んでいてもよい。例えば、422は、吸入装置の非作動・検出状態(例えば、薬剤カートリッジが吸入装置の本体に接続されている場合。本明細書に記載の吸入検出手順600の606)に対応していてもよい。吸入装置は、薬剤カートリッジが本体に接続された後に422に入るようにトリガされてもよく、その前は、非作動・非検出状態(例えば、吸入検出手順600の602)であってもよい。422において、吸入装置は、勾配信号404が閾値を超えているか所定の勾配範囲内にあるかどうか(例えば、フロー信号402の変化率が閾値を超えているか所定の勾配範囲内にあるかどうか)を判定してもよい。
The
勾配信号404が閾値を超えているか所定の勾配範囲内にあると吸入装置が判定した場合、吸入装置は424になってもよい。424は、吸入装置の作動状態(例えば、吸入検出手順600の610)に対応し、ここでは、ボリューム信号406が閾値を超えているかどうかを制御回路が判定してもよい。ボリューム信号406が閾値を超えていると吸入装置が判定した場合、吸入装置は426になってもよい。426は、吸入装置の作動状態(例えば、吸入検出手順600の612)に対応し、ここでは、フロー信号402の圧力が大気圧の閾値に戻ったかどうかを制御回路が判定してもよい。
If the inhaler determines that the
フロー信号402の圧力が大気圧の閾値に戻っている(例えば、ユーザが吸い込みを停止および/または吐き出しを開始した)と吸入装置が判定した場合、吸入装置は428になってもよい。428において、吸入装置は、フロー信号(例えば、フロー信号の第2のサイクル)の勾配が勾配閾値を超えているか所定の勾配範囲内にあるかどうかを判定してもよいし、フロー信号(例えば、フロー信号の第2のサイクル)の圧力測定値が圧力閾値を超えているかどうかを判定してもよい(例えば、吸入検出手順600の614)。フロー信号の勾配が勾配閾値を超えているか所定の勾配範囲内にあると吸入装置が判定し、かつフロー信号の圧力測定値が圧力閾値を超えていると吸入装置が判定した場合、吸入装置は410になってよい。
If the inhaler determines that the pressure of the
410において、吸入装置は、振動素子の動作のタイミングを制御して投薬チャンバ内に薬剤を放出するためにトリガ信号を生成し、424に戻ってもよい(例えば、吸入検出手順600の614と610との間の遷移)。吸入装置は、投薬計画が完了するまで、または(例えば、フロー信号402、勾配信号404および/またはボリューム信号406に基づく)測定値が関連する閾値または範囲を満たさなくなるか超えなくなるまで、状態424−410を進んでもよい。吸入装置は、例えば、410の後にタイマを始動させてもよい。タイマが経過すると、吸入装置は、状態422に戻り、呼吸に依らない大気外乱が閾値を超えたと吸入装置が判定しないようにする(例えば、呼吸に依らない大気圧外乱が吸入として検知されないようにする)。
At 410, the inhaler may generate a trigger signal to control the timing of operation of the vibrating element to release the drug into the dosing chamber and return to 424 (eg, 614 and 610 of the inhalation detection procedure 600). Transition between). The inhalation device may return to
図5は、吸入装置502を含むシステム500の一例の図である。システム500は、吸入装置502、モバイル装置504、公衆および/またはプライベートネットワーク506(例えば、インターネット、クラウドネットワーク)、ヘルスケア提供者508および第三者510(例えば、友人、家族、製薬会社等)を含んでいてもよい。吸入装置502は、吸入装置100および/または吸入装置200の一例であってもよい。吸入装置502は、例えば、吸入データ(例えば、圧力信号、フロー信号、ボリューム信号等)、吸入データに基づいて生成または決定されたデータ、投薬情報等のデータをモバイル装置504に転送してもよい。吸入装置502は、例えば、プログラム命令、オペレーティングシステム変更、投薬情報、警告または通知等についてのデータをモバイル装置から受信してもよい。
FIG. 5 is a diagram of an example of a
モバイル装置504は、スマートフォン(例えば、iPhone(登録商標)スマートフォン、Android(登録商標)スマートフォン、またはBlackberry(登録商標)スマートフォン)、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、無線対応メディアデバイス(例えば、MP3プレーヤ、ゲーム装置、テレビ、メディアストリーミング装置(例えば、Amazon Fire TV、Nexus Player等)等)、タブレット装置(例えば、iPad(登録商標)ハンドヘルドコンピューティング装置)、Wi−Fi/無線通信対応テレビ、または任意の他の好適なインターネットプロトコル対応装置を含んでいてもよい。例えば、モバイル装置504は、Wi−Fi通信リンク、Wi−MAX通信リンク、BluetoothまたはBluetoothスマート通信リンク、近距離通信(NFC)リンク、セルラー通信リンク、TVホワイトスペース(TVWS)通信リンク、またはこれらの任意の組み合せを介して、RF信号を送信および/または受信するように構成されていてもよい。
モバイル装置504は、公衆および/またはプライベートネットワーク506を介して、ヘルスケア提供者508および/または1つ以上の第三者510(例えば、友人、家族、製薬会社等)にデータを転送してもよい。
吸入装置(例えば、吸入装置100、吸入装置200および/または吸入装置502)は、例えば、複数の異なるサイクルにわたって圧力センサから受信した複数の信号を判定および分析して、人間の呼吸を強力に推定するように構成されていてもよい。一旦、信号または信号を使用して計算された測定値が人間の呼吸を示す(例えば、本明細書に記載されるように、信号または測定値が閾値を超えている、範囲内にある等)ように見えると吸入装置が判定すると、吸入装置は、それらの自然な呼吸サイクルの間に薬剤を準備してユーザに送達してもよい。例えば、吸入装置は、流量(例えば、ゲージ圧)、圧力変化率、ボリューム等(ただし、これらに限定されない)の1つ以上の圧力測定値を受信および/または受信した信号に基づいて決定してもよい。その後、吸入装置は、測定値が人間の呼吸に対応した特性(例えば、本明細書に記載されるように、測定値が閾値を超えている、範囲内にある等)を有するかどうかを判定してもよい。例えば、吸入装置は、圧力センサによって測定された信号が人間の呼吸を示すことをより確実にするために、任意の順序および組み合わせで複数の測定値を使用してもよい。測定値が人間の呼吸に対応した特性を有することを判定した後、吸入装置は、吸入の確認、ブリスターパックの準備および/または振動素子を駆動するための1つ以上のトリガ信号の生成を行ってもよい。その結果、1つ以上の測定値を使用することによって、吸入装置は、ユーザが吸入装置を介して呼吸をしていないときに薬剤を準備してしまう誤ったトリガの事例を低減することができる。
Inhalation devices (eg,
例えば、図6は、吸入装置(例えば、吸入装置100、吸入装置200および/または吸入装置502)によって実行される吸入検出手順600の一例のフロー図である。吸入検出手順600は、吸入装置の電源が投入されたときに始まってもよい。602において、吸入装置は、非検出状態であってもよく、センサシステムから圧力信号を受信しなくてもよい(例えば、ユーザが吸入装置を介して吸い込んでいるのか吸入装置に吐き出しているのかを検出しない)。例えば、吸入装置は、薬剤カートリッジが吸入装置に取り付けられていない場合に、未加工の圧力信号を受信しなくてもよい。
For example, FIG. 6 is a flow diagram of an example of an
制御回路は、複数のサイクルのフロー信号(例えば、フロー信号402)を使用してユーザの吸入の成功を判定し、ユーザに薬剤を提供してもよい。例えば、制御回路は、フロー信号の第1のサイクルを使用してユーザ吸入を確認するように構成されていてもよい。制御回路は、フロー信号の後続の(例えば、第2の)サイクルを使用して、1服分の薬剤を含むブリスターパックを前進させてもよい。制御回路は、フロー信号の1つ以上の後続のサイクルを使用してトリガ信号を生成し、ブリスターパックのブリスターから投薬チャンバ内への1服分の薬剤の放出を振動素子に行わせてもよい。 The control circuit may use a plurality of cycles of the flow signal (eg, the flow signal 402) to determine a successful inhalation by the user and provide the user with medication. For example, the control circuit may be configured to use a first cycle of the flow signal to confirm user inhalation. The control circuit may use a subsequent (eg, second) cycle of the flow signal to advance the blister pack containing a dose of drug. The control circuit may generate a trigger signal using one or more subsequent cycles of the flow signal to cause the vibrating element to release a dose of medicament from the blister of the blister pack into the dosing chamber. .
吸入装置は、検出状態604になって、センサシステムから圧力信号(例えば、未加工の圧力信号)を受信してもよい。吸入装置は、例えば、薬剤カートリッジが吸入装置に取り付けられたときに検出状態604になってもよい。606において、吸入装置は、非作動状態にあり、センサシステムから未加工の圧力信号を受信していてもよい。吸入装置は、未加工の圧力信号を使用して、ユーザ活動がない期間(例えば、606)の大気圧測定値(例えば、平均大気圧測定値)を決定してもよい。ユーザ吸入は、例えば、高度および気象条件に従って変化することがある大気圧に対して作用するので、吸入装置は、大気圧を決定してもよい。吸入装置は、平均大気圧測定値をメモリに記憶してもよい。吸入装置は、フロー信号の勾配が所定の勾配閾値を超えるのを待っている間に平均大気圧を測定して記憶してもよいし、平均大気圧測定値を連続的に測定して記憶してもよい。
The inhaler may enter a
吸入装置は、例えば、本明細書に記載されるように、未加工の圧力信号および平均大気圧測定値を使用してフィルタ処理されていない圧力信号を決定してもよい。吸入装置は、例えば、本明細書に記載されているように、フィルタ処理されていない圧力信号を使用してフロー信号を決定してもよい。したがって、フロー信号は、吸入装置の流路を通る圧力の低雑音な指標となることができ、大気圧の変化を考慮に入れることができる。吸入装置は、誰かの呼吸に関連する圧力の変化、または高度もしくは気象条件の変化を識別するためのベースラインとして、(例えば、直接的または間接的に)フロー信号を使用してもよい。このように、大気圧を考慮に入れたフロー信号をベースラインとして使用して、吸入の成功を判定してもよい。 The inhalation device may, for example, determine the unfiltered pressure signal using the raw pressure signal and the average atmospheric pressure measurement as described herein. The inhalation device may use the unfiltered pressure signal to determine the flow signal, for example, as described herein. Thus, the flow signal can be a low noise indicator of the pressure through the flow path of the inhaler and can take into account changes in atmospheric pressure. The inhalation device may use the flow signal (eg, directly or indirectly) as a baseline to identify changes in pressure related to someone's breathing, or changes in altitude or weather conditions. In this manner, the success of inhalation may be determined using the flow signal taking the atmospheric pressure into consideration as a baseline.
制御回路は、606において、フロー信号の第1のサイクルの勾配が所定の勾配閾値(例えば、250pa/秒)を超えているか、所定の勾配範囲(例えば、250〜3,700pa/秒)内にあるかどうかを判定するように構成されていてもよい。制御回路は、フロー信号を使用するか、フロー信号を使用して導出される勾配信号(例えば、勾配信号404)を使用して、第1のサイクルの勾配を決定してもよい。制御回路は、フロー信号の第1のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を超えたか所定の勾配範囲内に入ったときに、作動状態608となるように構成されていてもよい。例えば、制御回路は、フロー信号がユーザ吸入(例えば、正圧変化率が検出された場合には呼気)を示す圧力変化率を示すかどうかを判定してもよい。
At 606, the control circuit may determine that the slope of the first cycle of the flow signal is above a predetermined slope threshold (e.g., 250 pa / sec) or within a predetermined slope range (e.g., 250-3,700 pa / sec). It may be configured to determine whether or not there is. The control circuit may use the flow signal or use a gradient signal derived using the flow signal (eg, the gradient signal 404) to determine the gradient of the first cycle. The control circuit may be configured to enter the
作動状態608では、制御回路は、610において、フロー信号(および/または、ボリューム信号406などのボリューム信号)の第1のサイクルを使用して、吸入ボリュームを計算するように構成されていてもよい。吸入ボリュームは、吸入装置の流路を通る空気のボリュームを示していてもよい。610において、第1のサイクルの吸入ボリュームが吸入ボリューム閾値(例えば、125mL)を超えていると制御回路が判定した場合、制御回路は612に進んでもよい。制御回路は、612において、フロー信号の第1のサイクルの圧力測定値が大気圧の閾値内(例えば、15pa内)に戻ったかどうかを判定するように構成されていてもよい。例えば、制御回路は、610において、あるボリュームの空気が吸入装置の流路を通過(このことは、ユーザ吸入を示す)したかどうかを判定してもよい。次に、制御回路は、圧力測定値が大気圧の閾値内(例えば、平均大気圧の圧力量内。これは、ユーザが吐き出しを行ったこと、およびフロー信号が次のサイクルに入る可能性があることを示す)に戻ったかどうかを判定してもよい。さらに、制御回路は、例えば、フロー信号の第1のサイクルの中央において圧力測定値が負/正の境界(例えば、ゼロクロス)を横切るときに、フロー信号の第1のサイクルの圧力測定値が大気圧の閾値内に戻ったと判定することができ、これは、例えば、ユーザが吸入装置に吐き出したことを示していてもよい。
In the
制御回路は、614において、フロー信号の第2のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を上回っているか、所定の勾配範囲内にあるかどうかを判定するように構成されていてもよい。例えば、制御回路は、フロー信号の勾配(例えば、負の勾配)が閾値を超えているか範囲内にあるかどうかを判定してもよい。制御回路はまた、614において、フロー信号の第2のサイクルの圧力測定値が圧力閾値を超えているかどうかを判定してもよい(例えば、第1のサイクルに関して行われるのと同様に)。制御回路が、フロー信号の第2のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を上回っているか所定の勾配範囲内にあると判定し、かつフロー信号の第2のサイクルの圧力測定値が圧力閾値を上回っていると判定した場合、制御回路は、610に戻る前に、トリガ信号を生成して、振動素子に投薬チャンバ内および患者へと薬剤を放出させてもよい。制御回路は、特定の投薬計画が完了するまで610〜614を繰り返し、振動素子に投薬チャンバ内および患者へと薬剤を放出させるためのトリガ信号を生成し続けてもよい(例えば、1から複数のトリガ信号までの任意のものを使用して、ユーザに全用量の薬剤を提供してもよい)。制御回路が、吸入検出手順600のいずれかの時点で、測定値が閾値または範囲を超えていないか満たしていないと判定した場合、制御回路は606に戻ってもよい。制御回路はまた、作動状態608となるときにタイマを始動させ、制御回路が吸入の成功を判定する前にタイマが経過した場合に、606に戻ってもよい。
The control circuit may be configured to determine at 614 whether the slope of the second cycle of the flow signal is above a predetermined slope threshold or within a predetermined slope range. For example, the control circuit may determine whether the slope of the flow signal (eg, a negative slope) is above or within a threshold. The control circuit may also determine, at 614, whether the pressure measurement in the second cycle of the flow signal exceeds a pressure threshold (eg, as is done for the first cycle). The control circuit determines that the slope of the second cycle of the flow signal is above or within a predetermined slope threshold, and the pressure measurement of the second cycle of the flow signal is above the pressure threshold. If so, the control circuit may generate a trigger signal to cause the vibrating element to release the medication into the dosing chamber and to the patient before returning to 610. The control circuit may repeat 610-614 until a particular dosage regimen is completed, and may continue to generate a trigger signal to cause the vibrating element to release the medication in the medication chamber and to the patient (e.g., one to more than one). Anything up to the trigger signal may be used to provide the user with the full dose of medication). If at any point during the
特定の圧力測定基準(例えば、勾配、ボリューム等)を使用した吸入の判定、およびその吸入の判定に基づく関連動作(例えば、吸入の確認、ブリスターパックの準備、振動素子を駆動するためのトリガ信号の生成)を参照して説明してきたが、吸入装置は、1つ以上の異なる圧力測定基準を使用して、1つ以上の動作を実行させるように構成されていてもよい点に留意されたい。例えば、吸入装置は、勾配およびボリュームに基づいてフロー信号の第1のサイクルが吸入を示すことを判定し、吸入を確認し、それに応じてブリスターパックを準備してもよい。その後、(例えば、勾配およびボリュームに基づいて)フロー信号の第2のサイクルも吸入を示すことを判定すると、吸入装置は、トリガ信号を生成して電動振動素子にブリスターパックから投薬チャンバ内への1服分の薬剤の放出を行わせてもよい。別の例において、吸入装置は、ボリュームに基づいてフロー信号の第1のサイクルが吸入を示すことを判定し、それに応じて吸入を確認してもよい。その後、(例えば、勾配、ボリュームおよび/または人間の呼吸を示すであろう吸い込み/吐き出し持続時間特性等に基づいて、)フロー信号の第2のサイクルも吸入を示していることを判定すると、吸気装置は、ブリスターパックを準備し、トリガ信号を生成して電動振動素子にブリスターパックから投薬チャンバ内への1服分の薬剤の放出を行わせてもよい。 Judgment of inhalation using a specific pressure metric (eg, gradient, volume, etc.) and related actions based on the determination of inhalation (eg, confirmation of inhalation, preparation of blister pack, trigger signal for driving vibrating element) It should be noted that the inhaler may be configured to perform one or more operations using one or more different pressure metrics. . For example, the inhaler may determine that the first cycle of the flow signal indicates inhalation based on the slope and volume, confirm inhalation, and prepare the blister pack accordingly. Thereafter, upon determining that the second cycle of the flow signal also indicates inhalation (e.g., based on slope and volume), the inhaler generates a trigger signal to cause the electrically oscillating element to move the blister pack from the blister pack into the dosing chamber. One dose of the drug may be released. In another example, the inhaler may determine, based on the volume, that the first cycle of the flow signal indicates inhalation, and confirm inhalation accordingly. Thereafter, if it is determined that the second cycle of the flow signal is also indicative of inhalation (e.g., based on slope, volume and / or inhalation / exhalation duration characteristics that would indicate human breathing), the inspiratory The device may prepare the blister pack and generate a trigger signal to cause the motorized vibration element to release a dose of medicament from the blister pack into the dosing chamber.
フロー信号のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を超えたこと、および/またはサイクルの吸入ボリュームが吸入ボリューム閾値を超えたこと(、およびフロー信号のサイクルの圧力測定値が大気圧の閾値内に戻った可能性があること)を制御回路が判定すると、制御回路は、吸入装置を介してユーザが成功裏に吸入を行ったこと(および吐き出しを行ったこと(周期的な呼吸が行われている場合))を判定してもよい。しかし、制御回路は、制御回路が複数の成功した吸入を判定するまで、薬剤の放出をトリガすることを待ってもよい。例えば、制御回路は、「誤った」吸入判定時に薬剤が放出されてしまわないことを保証するためのチェックとして、1つ以上の判定された成功した吸入を使用してもよい。制御回路は、後続の成功した吸入を判定すると、例えば、ブリスターパックを前進させ、かつブリスター内の薬剤を投薬チャンバに露出させることによって、1服分の薬剤を準備してもよい。その後、制御回路は、(例えば、1服分の薬剤の一部が各吸入で患者に送達される場合は、)1つ以上の後続の成功した吸入を判定すると、トリガ信号を生成して振動素子に投薬チャンバ内への、および患者への薬剤の放出を行わせてもよい。制御回路は、複数のトリガを利用して振動素子に投薬チャンバ内への、および患者への薬剤の放出を行わせてもよく、これにより、例えば、短い吸入時間に適応し、吐き出し中の投薬が防止され、作動−作動間における振動素子の冷却が可能となる。また、制御回路は、(例えば、1服分の全体が1回の吸入で患者に送達される場合は、)振動素子に単一のトリガ信号を提供して振動素子にブリスターから投薬チャンバ内への、および患者への全薬剤の放出を行わせてもよい。 The slope of the flow signal cycle exceeds a predetermined slope threshold, and / or the suction volume of the cycle exceeds the suction volume threshold (and the pressure measurement of the flow signal cycle returns to within the atmospheric pressure threshold). Control circuit determines that the user has successfully inhaled (and exhaled (periodic breathing has been performed) via the inhalation device. Case)) may be determined. However, the control circuit may wait to trigger the release of the drug until the control circuit determines a plurality of successful inhalations. For example, the control circuit may use one or more determined successful inhalations as a check to ensure that the drug is not released upon a "false" inhalation determination. When the control circuit determines a subsequent successful inhalation, it may prepare a dose of medication, for example, by advancing the blister pack and exposing the medication in the blister to the dosing chamber. Thereafter, when the control circuit determines one or more subsequent successful inhalations (e.g., if a portion of the drug is delivered to the patient with each inhalation), the control circuit generates a trigger signal to oscillate. The device may cause release of the drug into the dosing chamber and to the patient. The control circuit may utilize a plurality of triggers to cause the oscillating element to release the drug into the dispensing chamber and to the patient, such as to accommodate short inhalation times and to prevent dispensing during exhalation. Is prevented, and the vibrating element can be cooled between operations. The control circuit may also provide a single trigger signal to the vibrating element (eg, if an entire dose is delivered to the patient in a single inhalation) to provide the vibrating element with a blister from the blister into the dosing chamber. And release of the entire drug to the patient.
Claims (16)
マウスピース、投薬チャンバ、および前記マウスピースを前記投薬チャンバに接続する流路であって、前記投薬チャンバが前記マウスピースを介して前記ユーザに前記薬剤を送達するように構成されているものと、
電動振動素子と、
前記流路を通る空気流を示す圧力信号を生成するように構成されたセンサシステムと、
前記センサシステムから前記圧力信号を受信し、前記振動素子を作動および非作動にし、吸入検出手順を実行して複数の成功した吸入を判定し、前記複数の成功した吸入に基づいて前記電動振動素子の動作のタイミングを制御するためのトリガ信号を生成して前記投薬チャンバ内に薬剤を放出させるように構成されたコントローラと、
を備えている
ことを特徴とする吸入装置。 An inhalation device for delivering a drug to a user,
A mouthpiece, a dosing chamber, and a flow path connecting the mouthpiece to the dosing chamber, wherein the dosing chamber is configured to deliver the medicament to the user via the mouthpiece;
An electric vibration element,
A sensor system configured to generate a pressure signal indicative of airflow through the flow path;
Receiving the pressure signal from the sensor system, activating and deactivating the vibrating element, performing an inhalation detection procedure to determine a plurality of successful inhalations, and based on the plurality of successful inhalations, the electric vibrating element A controller configured to generate a trigger signal to control the timing of the operation of the device to release the drug into the dispensing chamber;
An inhalation device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The pressure signal includes an absolute air pressure measurement;
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The controller is further configured to generate a flow signal based on the pressure signal and the atmospheric pressure.
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項3に記載の吸入装置。 The controller confirms user inhalation using a first cycle of the flow signal, prepares a blister pack containing a dose of medication using a second cycle of the flow signal, and Configured to generate a trigger signal using a third cycle of the signal to cause the motorized oscillating element to release a dose of medicament from the blister pack into the dosing chamber.
The inhaler according to claim 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項3に記載の吸入装置。 The inhalation detection procedure is configured to determine an atmospheric pressure using the pressure signal during periods of no user activity, determine an average atmospheric pressure over time, and store the average atmospheric pressure in a memory. Including the controller,
The inhaler according to claim 3, characterized in that:
前記作動状態において、前記コントローラは、
前記フロー信号の前記第1のサイクルを用いて吸入ボリュームを計算し、
前記第1のサイクルの前記吸入ボリュームが吸入ボリューム閾値を超えたことを判定し、
前記フロー信号の前記第1のサイクルの圧力測定値が大気圧の閾値内に戻ったことを判定し、
前記フロー信号の第2のサイクルの勾配が所定の勾配閾値を超えたことを判定するとともに、前記フロー信号の前記第2のサイクルの圧力測定値が圧力閾値を超えたことを判定し、
所定の勾配閾値を超えている前記フロー信号の前記第2のサイクルの前記勾配と、前記圧力閾値を超えている前記フロー信号の前記第2のサイクルの前記圧力測定値とに基づいてトリガ信号を生成し、前記電動振動素子に前記投薬チャンバ内への薬剤の放出を行わせる
ように構成されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の吸入装置。 The inhalation detection system determines whether a slope of a first cycle of the flow signal exceeds a predetermined slope threshold, and determines whether the slope of the first cycle of the flow signal exceeds the predetermined slope threshold. Including the controller configured to be in an active state;
In the operating state, the controller:
Calculating an inhalation volume using the first cycle of the flow signal;
Determining that the suction volume of the first cycle has exceeded a suction volume threshold,
Determining that the first cycle pressure measurement of the flow signal has returned to within an atmospheric pressure threshold;
Determining that the slope of the second cycle of the flow signal exceeds a predetermined slope threshold, and determining that the pressure measurement of the second cycle of the flow signal exceeds a pressure threshold;
Triggering a trigger signal based on the slope of the second cycle of the flow signal exceeding a predetermined slope threshold and the pressure measurement of the second cycle of the flow signal exceeding the pressure threshold. Generating and configured to cause the electrically powered vibrating element to release a drug into the dosing chamber,
The inhaler according to claim 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項6に記載の吸入装置。 The controller is further configured to start a timer when the operating state is reached, and to return to the inactive state when the timer expires.
The inhaler according to claim 6, characterized in that:
ことを特徴とする請求項6に記載の吸入装置。 The controller is further configured to exit the operating state when the suction volume does not exceed the suction volume threshold, or when the suction gradient does not exceed the predetermined gradient threshold.
The inhaler according to claim 6, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The controller is further configured to calculate a volume using the pressure signal and determine a successful inhalation based on the volume being above a volume threshold.
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The sensor system includes an atmospheric pressure sensor;
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The sensor system includes a differential pressure sensor;
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The electric vibration element is configured to vibrate or acoustically levitate the medicament from the blister into the dispensing chamber.
The inhaler according to claim 1, wherein:
前記電動振動素子は、前記投薬チャンバを励起して、前記薬剤が前記投薬チャンバから前記ノズルを通って外に出て前記流路内へと向かうように構成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 The dosing chamber includes a nozzle;
The electrically oscillating element is configured to excite the dosing chamber such that the drug exits the dosing chamber through the nozzle and into the flow path.
The inhaler according to claim 1, wherein:
前記交換可能なカートリッジは、前記投薬チャンバ、前記薬剤および前記電動振動素子を含んでいる、
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 It further comprises a replaceable cartridge,
The replaceable cartridge includes the dosing chamber, the medicament, and the motorized oscillating element;
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 Further comprising a user interface,
The inhaler according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の吸入装置。 Further comprising a communication circuit,
The inhaler according to claim 1, wherein:
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